象牙芽細胞突起の機能を有するヒト象牙質オルガノイド作成の試み
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21K10176
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
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| Research Institution | Fukuoka Dental College |
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Principal Investigator |
岡 暁子 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (60452778)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | スフェロイド / 象牙質 / 象牙芽細胞 / 3Dプリンター / 細胞外マトリックス / オルガノイド |
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| Outline of Research at the Start |
歯を長く維持するために重要な歯髄組織は、象牙質と呼ばれる硬組織で囲まれている。う蝕で失われた象牙質を再生することができれば、1度う蝕に罹患した歯でも歯髄組織を失うことなく維持することが可能となる。健全な元来の象牙質と同等の質をもつ象牙質を再生するためには、象牙質を作る細胞と別の性格を持つ上皮系細胞を秩序正しく並べ、それぞれの細胞の層を形成させて2層のシート状に共培養する必要がある。技術的に非常に困難であった2層の細胞シートによる3次元培養を、本研究では、3Dバイオプリンター技術を導入することで克服し、質の高い象牙質再生を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
象牙細管を有する生体象牙質に近い組織構造をもつ象牙質再生を目指して、間葉系および上皮系の2種の細胞を用いてスフェロイド形成を行い、剣山式バイオ3Dプリンターを用いて3次元構造体の作製を試みた。マウス頭蓋神経堤由来細胞株O9-1を非接着培地で培養することによって得られたスフェロイド体の組織学的解析をさらに行ったところ、Stem cell培地で生成した場合、外層に細胞増殖層、そのやや内側にTenascin C蛋白が網目状に免疫染色されること、さらに、最外層にDMP1ｍRNAの発現を認めることをRNA scope in situ hybridizationを用いて確認した。
このスフェロイドをバイオ3Dプリンターを用いて剣山に刺しながら積み上げ、1つの構造体を作成した。昨年度、構造体内層への培地の浸潤と酸素供給の低下を可及的に割けるため、スフェロイドを円柱状に積み上げ、個々のスフェロイド体が連続した後に構造体内腔にカテーテルを挿入して培地供給を行うシステムが構築していた。そこで、円筒状態に構築した構造体をカテーテル培養を7日間行い、構造体を組織学的に評価を推し進めた。スフェロイド培養時と同じ培地を用いた場合、3次元構造体では、スフェロイドで観察されたようなTenascin CのKi67陽性細胞の発現パターンを確認することが出来たが、DMP1mRNA発現が確認できなかったことから、円筒状の構造体を長期間培養するための培地の種類を検討した。様々な条件で解析を行い、最終的にカルシウムおよびリンが含まれた石灰化誘導培地での培養によって、3次元構造体の外側にDMP1ｍRNAの発現を確認することができた。
これまでの解析結果をまとめて、英文誌に成果を投稿した。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
